JP4094202B2 - Single crystal pulling apparatus and single crystal pulling method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンなどの単結晶を引き上げるための単結晶引き上げ装置及び単結晶引き上げ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、種結晶(シード)の下に細いダッシュネック(以下、ネック部)を形成し、次いでネック部の下に直接、大口径及び大重量の単結晶(ボディ部)を形成する方法では、ネック部が単結晶の大重量の荷重に耐えきれずに破断する恐れがある。そこで、これを防止する方法として、ネック部の下に径拡大部を形成し、径拡大部の下に径小部(くびれ部)を形成し、このくびれ部の上の径拡大部を爪状の径拡大部支持部材により支持することにより、単結晶を所定の速度で引き上げながら、荷重をネック部から径拡大部に徐々に移行して、径拡大部支持に完全に移行した後に径拡大部支持のみにより引き上げる方法が提案されている。
【0003】
この方法を実現する機構としては、例えば特公平7−515号公報、特開平7−172981号公報、特開平11−92279号公報などに示されるように、チャンバの上に設けられた種結晶引き上げ機構の上にさらに径拡大部引き上げ機構を設け、これらの種結晶引き上げ機構、すなわちネック荷重による引き上げと径拡大部引き上げ機構の各引き上げ速度を同期させる方法が知られている。
【0004】
図4は、上記特開平11−92279号公報に示された単結晶引き上げ装置装置の複数の実施の形態の1つを示す側面図である。図4において、引き上げシャフト1の先端には種結晶ホルダ2が取り付けられ、種結晶ホルダ2には種結晶3が取り付けられる。シャフト1は静止部分であり、かつ成長させる単結晶7と石英ルツボ15を格納する真空室を構成するメカニカルチャンバ18に対して上下動可能な第1構造体24に設けられたモータ28により回転可能に配されている。第1構造体24は雌ネジが内部に設けられているネジ部26(ナット部)を有し、このネジ部26はメカニカルチャンバ18に取り付けられているモータ20により回転する雄ネジ付きロッド22と螺合している。したがって、モータ20の回転により、第1構造体24及び、これに取り付けられているモータ28とシャフト1は石英ルツボ15に対して上下に移動可能である。すなわち、引き上げシャフト1は第1構造体24に回動可能に取り付けられ、第1構造体24に載置されたモータ28によりシャフト1が回転する構成となっている。第1構造体24の下方には、シャフト1に固定されて、シャフト1と共に回転する回転基板34A(第2構造体)が設けられている。この回転基板34Aは、第1構造体24に対して常に上下方向位置は一定である。
【0005】
回転基板34Aにはモータ30が載置され、ネジ付きロッド32を回転させる構成となっている。ネジ付きロッド32は回転基板34Aに対して上下方向に移動可能であり、かつ回転可能に保持された支持体シャフト72に回転可能に保持された雌ネジ部36に螺合している。したがって、回転基板34Aに取り付けられたモータ30が回転することにより、支持体シャフト72が回転基板34A並びに第1構造体24に対して上下動する。
【0006】
支持体シャフト72はメカニカルチャンバ18の上部にベアリング82を介して回転可能に取り付けられている回転テーブル80を介してメカニカルチャンバ18の内部に伸長していて、その下端には皿状部材である支持体70が取り付けられている。図4において、回転基板34Aにはバランスウエイト90が、その調整ネジ92と共に設けられ、また、回転テーブル80にはシール部材84、86、88が設けられている。また、引き上げシャフト1には緩衝装置60が設けられている。
【0007】
図4の従来の装置は次のように動作する。引き上げの準備が完了すると、まず、モータ20を運転して、第1構造体24を下降させ、よってシャフト1を図中下方に引き下げて種結晶3を石英るつぼ15内のSi融液10の表面に対して浸漬させてなじませる。このとき、支持体70は先端がSi融液10に接触しない位置に待機し、また、支持体70は、引き上げ中の径拡大部12に接触しないように非支持位置にある。
【0008】
次いで所定時間経過後にモータ20を先程とは逆回転させて、第1構造体24を上昇させ、種結晶3を比較的速い速度で上方に引き上げることにより、種結晶3の下に直径が3〜4mmの小径のネック部11を形成させ、次いで引き上げ速度を比較的遅くしてネック部11の下に支持用の径拡大部12を形成した後、引き上げ速度を比較的速くして、径拡大部12の下にくびれ部を形成させ、次いで結晶本体部分7の形成を開始させる。
【0009】
次いでモータ30を回転させて支持体70が径拡大部12の下方に位置する高さとする。その後、モータ40を回転させて、支持体シャフト72を所定位置まで回転させ、支持体70が径拡大部12の真下に位置するようにする。次にモータ30を更に回転させて支持体70を上昇させ、引き上げシャフト1の上昇速度より速い速度とする。こうして支持体70が径拡大部12の下端を保持すると、モータ30を停止する。その後は、モータ20により第1構造体24と回転基板34A(第2構造体)が一体となって上昇するので、種結晶3と支持体70は完全に同一の速度にて上昇することとなる。
【0010】
図2はネック荷重による引き上げにおけるネックへの荷重W1と径拡大部支持による径拡大部への荷重W2の経時変化を示している。なお、結晶重量Wは引き上げ時間tに略比例して増加する。図2において、時刻t1まではネック荷重による引き上げのみを行い、このためネック荷重による引き上げでの荷重W1も時間tに比例して増加する(W1=W、W2=0)。そして、時刻t1から径拡大部支持を開始して時刻t1、t2の間に徐々にネック荷重による引き上げから径拡大部支持への荷重移動を開始すると、この間では時間tの経過とともに荷重W1が減少し、径拡大部支持による荷重W2が増加する。次いで時刻t2において荷重移動を完了すると、この後は実線で示すようにW1=0、W2=Wとなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置のように荷重移動を行い、単一の駆動源により種結晶引き上げ機構と、径拡大部引き上げ機構を一体として、各引き上げ速度を同期させて引き上げる場合、荷重移動完了時点t2において爪状部材が荷重により下方に変形することがある。この変形により、図2において破線W1’、W2’で示すように上記の荷重増加分が径拡大部支持側に印加されずに種結晶部支持側に印加され(W1’>0、W2’<W2)、これにより引き上げ速度が変化したり、引き上げ中の結晶が振動などして不具合が発生するという問題点がある。なお、この不具合は爪状部材が0.1mm程度変形すると発生する。
【0012】
なお、この問題点を解決する方法として、例えば特開平11−92279号公報には上記の荷重増加分を径拡大部引き上げ機構側に移行させるために、種結晶を引き上げる機構側に伸張部材を設ける方法が提案されている。しかしながら、この方法では、その分コストが高価になり、また、その機構を取り付けるために装置設計上大きな制約となるという問題点がある。
【0013】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、種結晶引き上げ機構と径拡大部引き上げ機構を同期させる構成において、特別な機構を設けることなく荷重をネック荷重による引き上げから径拡大部支持に徐々に移行する際の荷重増加分がネック部に印加されることなく、確実に径拡大部支持部材に印加されるようにすることができる単結晶引き上げ装置及び単結晶引き上げ方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ネック荷重による引き上げから径拡大部支持に完全に移行して、前記径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点で、径拡大部支持部材の引き上げ速度を相対的に所定の引き上げ速度より速くするようにしたものである。
【0015】
すなわち本発明によれば、溶融結晶を保持可能なルツボの上方で種結晶を支持する種結晶ホルダを回転させる回転手段と、前記種結晶ホルダを速度制御しつつ引き上げることにより前記種結晶を引き上げる種結晶引き上げ手段と、前記種結晶ホルダと共に回転可能で、かつ前記種結晶ホルダの上下方向の移動に伴って上下方向に移動可能であって、前記種結晶引き上げ手段による引き上げにより前記種結晶の下方に形成される径拡大部の下端を下方から支持する支持手段と、前記支持手段を前記種結晶ホルダに対して上下方向に位置制御し、かつ位置制御中以外のときは、前記種結晶引き上げ手段の動力を伝達することにより前記支持手段を前記種結晶ホルダと一体的に上下動させる結晶保持位置制御手段と、前記支持手段を前記径拡大部の下端を支持しない第1の位置と前記径拡大部の下端を支持する第2の位置との間で移動させる支持手段移動手段とを有する単結晶引き上げ装置において、
単結晶の引き上げ工程で、ネック部に前記単結晶の荷重がかかるネック荷重による引き上げから前記径拡大部支持による引き上げに完全に移行して、前記径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点で、相対的に前記径拡大部支持部材の引き上げ速度を前記ネック荷重による引き上げ速度より速くし、かつ所定の時間が経過した後又は所定の距離だけ引き上げた後、元の所定の引き上げ速度に戻す速度制御手段を、
有することを特徴とする単結晶引き上げ装置が提供される。
【0016】
また本発明によれば、溶融結晶を保持可能なルツボの上方で種結晶を支持する種結晶ホルダを回転させる回転手段と、前記種結晶ホルダを速度制御しつつ引き上げることにより前記種結晶を引き上げる種結晶引き上げ手段と、前記種結晶ホルダと共に回転可能で、かつ前記種結晶ホルダの上下方向の移動に伴って上下方向に移動可能であって、前記種結晶引き上げ手段による引き上げにより前記種結晶の下方に形成される径拡大部の下端を下方から支持する支持手段と、前記支持手段を前記種結晶ホルダに対して上下方向に位置制御し、かつ位置制御中以外のときは、前記種結晶引き上げ手段の動力を伝達することにより前記支持手段を前記種結晶ホルダと一体的に上下動させる結晶保持位置制御手段と、前記支持手段を前記径拡大部の下端を支持しない第1の位置と前記径拡大部の下端を支持する第2の位置との間で移動させる支持手段移動手段とを有する単結晶引き上げ装置を用いた単結晶引き上げ方法において、
単結晶の引き上げ工程で、ネック部に前記単結晶の荷重がかかるネック荷重による引き上げから前記径拡大部支持による引き上げに完全に移行して、前記径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点で、相対的に前記径拡大部支持部材の引き上げ速度を前記ネック荷重による引き上げ速度より速くするステップと、
所定の時間が経過した後又は所定の距離だけ引き上げた後、元の所定の引き上げ速度に戻すステップとを、
有することを特徴とする単結晶引き上げ方法が提供される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明に係る単結晶引き上げ装置の一実施形態を示す構成図、図2はネック荷重による引き上げの場合の荷重と径拡大部支持による荷重の経時変化を示すグラフである。
【0018】
図1において、結晶引き上げシャフト(単にシャフトともいう)1の下端にはシードホルダ2が取り付けられ、シードホルダ2にはシード(種結晶)3が取り付けられている。シャフト1はコントローラ16と昇降用モータM1及び不図示の回転用モータにより、シード3が多結晶の融液10に浸漬するまで下降した後、回転しながら引き上げられる。また、後述する径拡大部支持部材4はコントローラ16と昇降用モータM2及び不図示の回転用モータにより昇降、回転する。なお、図1及び後述する図3では、シードホルダ2を引き上げる構成と、径拡大部支持部材4を引き上げる構成が分離されて示されているが、これらは、従来技術の構成を示す図4と同様に、相互に連関し、基本的に一体となって連動するよう構成されている。
【0019】
このシャフト1の引き上げ速度v1は、シード3の下に細いネック部11が形成され、ネック部11の下に径拡大部12が形成され、径拡大部12の下に径小部(くびれ)13が形成され、径小部13の下に円筒形のボディ部14の一部が形成されるように制御され、径に略反比例する。径が一定のボディ部14の形成中の引き上げ速度v1は、温度などの要件に応じて若干変化するが、ここでは説明を簡略にするために常に一定速度(v1=v0)として説明する。
【0020】
ここまでは、シャフト1のみ(ネック部支持のみ)により引き上げられる(図2においてW1=W、W2=0)。この後、径拡大部12の下のくびれ部13に対して、径拡大部支持部材4を上昇させ、過渡的にシャフト1と同じ引き上げ速度v2=v1(及び同じ回転速度)で係合させ、その後、径拡大部支持部材4の引き上げ速度v2をシャフト1の引き上げ速度v1より速くなるよう制御してネック部支持から径拡大部支持に徐々に移行させる(図2においてW1+W2=W)。そして、本発明では、荷重移動を完了してW1=0、W2=Wとなるべき時刻t2において、径拡大部支持部材4が荷重により変形してもW1=0、W2=Wとなるように、所定の加速度で又は所定の時間あるいは所定の距離だけ、相対的に径拡大部支持部材4の引き上げ速度v2をシャフト1の引き上げ速度v1より速くし、所定の時間が経過した後又は所定の距離だけ引き上げた後、元の所定速度v0に戻す。
【0021】
なお、相対的に径拡大部支持部材4の引き上げ速度v2をシャフト1の引き上げ速度v1より速くする方法の一例として、シャフト1は一定の引き上げ速度に維持(v1=v0)したままで、径拡大部支持部材4の引き上げ速度v2を速くする(v2>v0)方法がある。すなわち、所定の加速度で又は所定の時間あるいは所定の距離だけ、径拡大部支持部材4の引き上げ速度を通常時の所定の引き上げ速度より速くするのである。なお、図1中に点線で示すように、シード3がシードホルダ2の上方向にのみ移動自在になるよう構成することは好ましい態様である。また、他の例として図3に示すように、シードホルダ2aをシャフト1の代わりに結晶引き上げワイヤ(単にワイヤともいう)1aにより支持することもできる。この場合、W1=0、W2=Wとなるべき時刻t2において、ワイヤ1aの引き上げ速度v1を0にするとともに、所定の加速度で又は所定の時間あるいは所定の距離だけ、径拡大部支持部材4の引き上げ速度v2を所定速度v0より速くし、一定時間が経過すると元の所定速度v0に戻す。すなわち、所定の減速度で又は所定の時間あるいは所定の距離だけ、ネック荷重による引き上げ速度を減速するか、前記ネック荷重による引き上げを停止する
【0022】
また、W1=0、W2=Wとなるべき時刻t2を検出する方法としては、シャフト1(又はワイヤ1a)側と径拡大部支持部材4側の両方又は一方に重量センサを設ける。なお、重量センサをシャフト1(又はワイヤ1a)側のみに設ける場合にはW1=0を検出すればよい。また、径拡大部支持部材4の引き上げ速度v2を所定速度v0より速くする所定の加速度又は所定の時間あるいは所定の距離は、例えば荷重移行完了時点t2における荷重W2毎にあらかじめ求めておき、径拡大部支持部材4側に設けられた重量センサによりこれを検出して決定することができる。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ネック荷重による引き上げから径拡大部支持に完全に移行して、径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点で径拡大部支持部材の引き上げ速度を相対的に、所定の引き上げ速度より速くするようにしたので、特別な機構を設けることなく荷重をネック部支持から径拡大部支持に徐々に移行する際の荷重増加分がネック部に印加されることなく、確実に径拡大部支持部材に印加されるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る単結晶引き上げ装置の一実施形態を示す構成図である。
【図2】ネック荷重による引き上げによる荷重と径拡大部支持による荷重の経時変化を示すグラフである。
【図3】図1の単結晶引き上げ装置の変形例を示す構成図である。
【図4】従来の単結晶引き上げ装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
1 結晶引き上げシャフト
1a 結晶引き上げワイヤ
2、2a シードホルダ
3 シード(種結晶)
4 径拡大部支持部材
10 融液
11 ネック部
12 径拡大部
13 くびれ部
14 ボディ部
16 コントローラ
M1,M2 モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a single crystal pulling apparatus and a single crystal pulling method for pulling a single crystal such as silicon.
[0002]
[Prior art]
In general, in a method in which a thin dash neck (hereinafter referred to as a neck portion) is formed under a seed crystal (seed), and then a single crystal (body portion) having a large diameter and a large weight is formed directly under the neck portion, There is a possibility that the portion cannot withstand the heavy load of the single crystal and breaks. Therefore, as a method to prevent this, an enlarged diameter portion is formed under the neck portion, a small diameter portion (constricted portion) is formed under the enlarged diameter portion, and the enlarged diameter portion above the constricted portion is claw-shaped. The diameter-enlarged part is supported by the diameter-enlarged part support member, while gradually moving the load from the neck part to the diameter-enlarged part while pulling up the single crystal at a predetermined speed, and then completely shifting to the diameter-enlarged part support A method of lifting only with support has been proposed.
[0003]
As a mechanism for realizing this method, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 7-515, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-172981, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-92279, etc., a seed crystal provided on the chamber is pulled up. There is known a method in which a diameter enlarged portion pulling mechanism is further provided on the mechanism, and these seed crystal pulling mechanisms, that is, a method of synchronizing the pulling speeds of the neck load and the diameter enlarged portion pulling mechanism with each other.
[0004]
FIG. 4 is a side view showing one of a plurality of embodiments of the single crystal pulling apparatus shown in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-92279. In FIG. 4, a
[0005]
A
[0006]
The
[0007]
The conventional apparatus of FIG. 4 operates as follows. When the preparation for pulling is completed, first, the
[0008]
Next, after a predetermined time has elapsed, the
[0009]
Next, the
[0010]
FIG. 2 shows changes over time in the load W1 applied to the neck and the load W2 applied to the enlarged diameter portion supported by the enlarged diameter portion when the neck load is pulled up. The crystal weight W increases in proportion to the pulling time t. In FIG. 2, only the neck load is pulled up to time t1, and therefore the load W1 due to the neck load is increased in proportion to time t (W1 = W, W2 = 0). Then, when the diameter enlarged portion support is started from time t1 and the load movement from the neck load to the diameter enlarged portion support is gradually started between times t1 and t2, the load W1 decreases with the passage of time t during this period. However, the load W2 by the diameter enlarged portion support increases. Next, when the load movement is completed at time t2, W1 = 0 and W2 = W as shown by the solid line thereafter.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the load movement is performed as in the above-described conventional apparatus, and the seed crystal pulling mechanism and the diameter enlarged portion pulling mechanism are integrated by a single drive source and the pulling speeds are synchronously pulled, the load movement completion time t2 In this case, the claw-like member may be deformed downward by a load. Due to this deformation, as indicated by broken lines W1 ′ and W2 ′ in FIG. 2, the load increase is not applied to the diameter enlarged portion support side but applied to the seed crystal portion support side (W1 ′> 0, W2 ′ < W2), there is a problem in that the pulling speed changes, or the crystal being pulled is vibrated, causing problems. This problem occurs when the claw-like member is deformed by about 0.1 mm.
[0012]
As a method for solving this problem, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-92279, an extension member is provided on the mechanism side for pulling up the seed crystal in order to transfer the load increase to the diameter-enlarged portion pulling mechanism side. A method has been proposed. However, this method has a problem that the cost is increased correspondingly, and there is a problem that a large restriction is imposed on the apparatus design to attach the mechanism.
[0013]
In view of the above-described problems of the conventional example, the present invention is configured to synchronize the seed crystal pulling mechanism and the enlarged diameter portion pulling mechanism, and gradually shifts the load from the neck load lifting to the enlarged diameter portion support without providing a special mechanism. An object of the present invention is to provide a single crystal pulling apparatus and a single crystal pulling method that can be applied to a diameter enlarged portion supporting member without being applied to the neck portion while an increase in load is applied to the neck portion. .
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention completely shifts from the lifting due to the neck load to the diameter-enlarged portion support, and when the load due to the diameter-enlarged portion support should be 100% , the diameter- enlarged portion supporting member is raised. The speed is relatively higher than a predetermined pulling speed.
[0015]
That is, according to the present invention, the rotating means for rotating the seed crystal holder for supporting the seed crystal above the crucible capable of holding the molten crystal, and the seed for pulling up the seed crystal by pulling up the seed crystal holder while controlling the speed. A crystal pulling means, which can be rotated together with the seed crystal holder, and can be moved in the vertical direction as the seed crystal holder moves in the vertical direction, and is pulled below the seed crystal by the pulling by the seed crystal pulling means. A supporting means for supporting the lower end of the formed enlarged diameter portion from below; and the position of the supporting means is controlled in the vertical direction with respect to the seed crystal holder. Crystal holding position control means for moving the supporting means up and down integrally with the seed crystal holder by transmitting power; and In the single crystal pulling apparatus having a support means moving means for moving and a second position for supporting a first position not supporting an end of the lower end of the larger diameter portion,
In the single crystal pulling step, the transition from the neck load where the load of the single crystal is applied to the neck portion completely to the pulling by the diameter enlarged portion support, and the load due to the diameter enlarged portion support should be 100% in the pulling speed of the relative to the larger diameter portion supporting member faster than the pulling speed by the neck load, and after pulling or only a predetermined distance after a predetermined time has passed, based on a predetermined pulling speed Return speed control means,
A single crystal pulling apparatus is provided.
[0016]
According to the present invention, the rotating means for rotating the seed crystal holder for supporting the seed crystal above the crucible capable of holding the molten crystal, and the seed for pulling up the seed crystal by pulling up the seed crystal holder while controlling the speed. A crystal pulling means, which can be rotated together with the seed crystal holder, and can be moved in the vertical direction as the seed crystal holder moves in the vertical direction, and is pulled below the seed crystal by the pulling by the seed crystal pulling means. A supporting means for supporting the lower end of the formed enlarged diameter portion from below; and the position of the supporting means is controlled in the vertical direction with respect to the seed crystal holder. Crystal holding position control means for moving the support means up and down integrally with the seed crystal holder by transmitting power; and the support means at the lower end of the diameter enlarged portion In the single crystal pulling method using the single crystal pulling apparatus having a support means moving means for moving between a first position not supporting the second position for supporting the lower end of the larger diameter portion,
In the single crystal pulling step, the transition from the neck load where the load of the single crystal is applied to the neck portion completely to the pulling by the diameter enlarged portion support, and the load due to the diameter enlarged portion support should be 100% in the steps of the pulling speed of the relative to the larger diameter portion supporting member faster than the pulling speed by the neck load,
A step of returning to the original predetermined lifting speed after a predetermined time has elapsed or after a predetermined distance has been lifted,
A method for pulling a single crystal is provided.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a single crystal pulling apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a graph showing changes with time of a load in the case of pulling by a neck load and a load by supporting a diameter enlarged portion.
[0018]
In FIG. 1, a
[0019]
With respect to the pulling speed v1 of the
[0020]
Up to this point, the shaft is pulled up only by the shaft 1 (only the neck portion is supported) (W1 = W, W2 = 0 in FIG. 2). Thereafter, the diameter-enlarged
[0021]
As an example of a method of relatively increasing the pulling speed v2 of the diameter-enlarged
Further, as a method of detecting the time t2 when W1 = 0 and W2 = W, weight sensors are provided on both or one of the shaft 1 (or wire 1a) side and the enlarged diameter
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the lifting speed of the diameter- enlarged portion support member is increased at the time when the load due to the diameter-enlarged portion support should be 100% after the lifting due to the neck load is completely shifted to the diameter-enlarged portion support. Since the speed is relatively higher than the predetermined pulling speed, the load increase when the load is gradually shifted from the neck portion support to the enlarged diameter portion support is applied to the neck portion without providing a special mechanism. It is possible to ensure that it is applied to the enlarged-diameter support member without any problem.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a single crystal pulling apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a change with time of a load due to a neck load and a load due to support of the enlarged diameter portion.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a modification of the single crystal pulling apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a side view showing an example of a conventional single crystal pulling apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
4 Diameter-enlarged
Claims (10)
単結晶の引き上げ工程で、ネック部に前記単結晶の荷重がかかるネック荷重による引き上げから前記径拡大部支持による引き上げに完全に移行して、前記径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点で、相対的に前記径拡大部支持部材の引き上げ速度を前記ネック荷重による引き上げ速度より速くし、かつ所定の時間が経過した後又は所定の距離だけ引き上げた後、元の所定の引き上げ速度に戻す速度制御手段を、
有することを特徴とする単結晶引き上げ装置。Rotating means for rotating a seed crystal holder that supports the seed crystal above a crucible capable of holding a molten crystal, seed crystal pulling means for pulling up the seed crystal by pulling up the seed crystal holder while controlling the speed, and the seed A diameter-enlarging portion that can be rotated together with the crystal holder and can be moved in the vertical direction along with the vertical movement of the seed crystal holder, and formed below the seed crystal by pulling up by the seed crystal pulling means. A supporting means for supporting the lower end from below, and controlling the position of the supporting means in the vertical direction with respect to the seed crystal holder, and when not in position control, by transmitting the power of the seed crystal pulling means, Crystal holding position control means for moving the supporting means up and down integrally with the seed crystal holder, and a first position where the supporting means does not support the lower end of the diameter-enlarging portion. In the single crystal pulling apparatus having a support means moving means for moving and a second position for supporting the lower end of the larger diameter portion and,
In the single crystal pulling step, the transition from the neck load where the load of the single crystal is applied to the neck portion completely to the pulling by the diameter enlarged portion support, and the load due to the diameter enlarged portion support should be 100% in the pulling speed of the relative to the larger diameter portion supporting member faster than the pulling speed by the neck load, and after pulling or only a predetermined distance after a predetermined time has passed, based on a predetermined pulling speed Return speed control means,
A single crystal pulling apparatus comprising:
単結晶の引き上げ工程で、ネック部に前記単結晶の荷重がかかるネック荷重による引き上げから前記径拡大部支持による引き上げに完全に移行して、前記径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点で、相対的に前記径拡大部支持部材の引き上げ速度を前記ネック荷重による引き上げ速度より速くするステップと、
所定の時間が経過した後又は所定の距離だけ引き上げた後、元の所定の引き上げ速度に戻すステップとを、
有することを特徴とする単結晶引き上げ方法。Rotating means for rotating a seed crystal holder that supports the seed crystal above a crucible capable of holding a molten crystal, seed crystal pulling means for pulling up the seed crystal by pulling up the seed crystal holder while controlling the speed, and the seed A diameter-enlarging portion that can be rotated together with the crystal holder and can be moved in the vertical direction along with the vertical movement of the seed crystal holder, and formed below the seed crystal by pulling up by the seed crystal pulling means. A supporting means for supporting the lower end from below, and controlling the position of the supporting means in the vertical direction with respect to the seed crystal holder, and when not in position control, by transmitting the power of the seed crystal pulling means, Crystal holding position control means for moving the supporting means up and down integrally with the seed crystal holder, and a first position where the supporting means does not support the lower end of the diameter-enlarging portion. In the single crystal pulling method using the single crystal pulling apparatus having a support means moving means for moving and a second position for supporting the lower end of the larger diameter portion and,
In the single crystal pulling step, the transition from the neck load where the load of the single crystal is applied to the neck portion completely to the pulling by the diameter enlarged portion support, and the load due to the diameter enlarged portion support should be 100% in the steps of the pulling speed of the relative to the larger diameter portion supporting member faster than the pulling speed by the neck load,
A step of returning to the original predetermined lifting speed after a predetermined time has elapsed or after a predetermined distance has been lifted,
A method for pulling a single crystal, comprising:
前記荷重が「0」となった時点を前記径拡大部支持による荷重が100%となるべき時点と判断するステップとを、
有することを特徴とする請求項5記載の単結晶引き上げ方法。Detecting the load of the single crystal in the pulling by the neck load;
Determining the time when the load becomes “0” as the time when the load due to the support of the enlarged diameter portion should be 100%,
The method for pulling a single crystal according to claim 5, comprising:
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